როგორ გამოიყენება დიოდები ყოველდღიურ ცხოვრებაში?

დიოდი არის ორი ტერმინალური ელექტრონული კომპონენტი, რომელიც ელექტროენერგიას ატარებს მხოლოდ ერთი მიმართულებით და მხოლოდ მაშინ, როდესაც მის ორ ტერმინალზე გამოიყენება გარკვეული მინიმალური პოტენციური სხვაობა, ან ძაბვა. ადრეული დიოდები გამოიყენებოდა AC– ს DC– ზე გადასაყვანად და რადიოს სიგნალის გასაფილტრად. მას შემდეგ, რაც დიოდები საყოველთაო გახდა, იყენებენ ელექტრონიკის დასაცავად, ჩვენი სახლების გასანათებლად და დისტანციური მართვის სიგნალების გასაგზავნად.

დიოდის გამოყენების საფუძვლის გასაგებად, ის ეხმარება სტანდარტული დიოდის სტრუქტურას. სტანდარტული p-n დიოდს აქვს ორი ნახევარგამტარი, რომლებიც კონტაქტს ამყარებენ და ქმნიან ინტერფეისს. სუფთა ნახევარგამტარები არ ატარებენ, ამიტომ ემატება ლითონის მინარევები. P-n დიოდის ერთ ნახევარგამტარში, დამაბინძურებელი ლითონი ადვილად აძლევს ელექტრონს; სხვა ასევე არის დოპინგი (impurified) ლითონით, რომელიც ელექტრონს ადვილად იღებს. ინტერფეისზე, ელექტრონები გადაადგილდებიან ერთი მხრიდან მეორეზე, რაც ატომებს, რომლებიც ელექტრონებმა დატოვეს დადებითად დამუხტული, ხოლო მიმღები ატომები უარყოფითია. ნეიტრალიტეტიდან ეს გადახრა ხდება მხოლოდ ინტერფეისზე. ის ქმნის ელექტრულ ველს ისე, რომ ელექტრონები გარე დინიდან მიედინება უმეტესად ელექტრონების მიმღები მხრიდან ელექტრონების მომნიჭებელ მხარეს.

ეს ერთპიროვნული თვისება პირველად იქნა გამოყენებული AM რადიოებში. რადიოსიგნალი მოძრაობს წინ და უკან, ანტენის ალტერნატიული მიმდინარეობა. გაძლიერებამდე სიგნალი უნდა გაკეთდეს ცალმხრივი. რადიოს დიოდი ამიტომ გადის სიგნალის ნახევარში ელექტრონების ერთი მიმართულებით გადაადგილებაზე, მაგრამ არა მეორე ნახევარში. მოკლედ, AC გარდაიქმნება DC. შემდეგ კონდენსატორები გაფილტვრავენ მაღალ სიხშირეს და ტოვებენ მხოლოდ აუდიო სიგნალს.

თუ თქვენ იყენებთ ძაბვას დიოდზე, ელექტრონები ელექტროენერგიისგან მოძრაობენ გარშემო ელექტრული წრე გამოყოფს სინათლის სპეციფიკურ ტალღის სიგრძეს, როდესაც მიიღება უწმინდურება, რომელიც იღებს ელექტრონი. ასე აწარმოებენ სინათლეს გამოსხივებული დიოდები (LED). შემდეგ ელექტრონები გადაადგილდებიან ნახევარგამტარული ინტერფეისის გასწვრივ, ელექტრული ველის გამო, გადაკვეთენ ნახევარგამტარი, რომელიც ელექტრონებს აბარებს და განაგრძობს ძაბვის წყაროს უკანა ბოლომდე, რათა დასრულდეს წრე

როგორც დიოდებს შეუძლიათ სინათლის გამომუშავება, მათ შეუძლიათ აგრეთვე შექმნან მიმდინარეობა, როდესაც ისინი მიიღებენ მას. ორი ტიპი ერთად მუშაობს დისტანციური მართვის მოწყობილობაში, მაგალითად, თქვენი ტელევიზორისთვის. ეს უკანასკნელია, როგორ მუშაობს ფოტოელექტრული პანელები. თქვენი დისტანციიდან ორი დიოდი ასხივებს სინათლეს: ერთი ასხივებს ხილულ სინათლეს, რომ გაცნობოთ, რომ იგზავნება სიგნალი; მეორე გამოყოფს ორობით სიგნალს უხილავი ტალღის სიგრძეზე (ამრიგად, ხილული ფოტოდიოდის საჭიროება). ფოტონები მოხვდნენ ელექტრონების მომნიჭებელი ნახევარგამტარით, ათავისუფლებენ ელექტრონებს და აძლევენ მათ კინეტიკურ ენერგიას. კინეტიკური ენერგია შეიძლება ითარგმნოს მხოლოდ ერთი მიმართულებით, ვინაიდან ელექტროენერგიის მხოლოდ ერთი მიმართულებაა დაშვებული. ეს იგივეა, რაც მზის პანელები მუშაობენ, მზედან ფოტონის ელექტროენერგიად თარგმნა მხოლოდ ერთი მიმართულებით.

დიოდს შეუძლია დაიცვას სქემა არასწორად ჩასმული ბატარეებისგან. პოლარობა არასწორი იქნება, მაგრამ ეს არ დააზიანებს დიოდის სქემას, რომელიც მხოლოდ სუსტ დინებას იძლევა. დიოდები ასევე თამაშობენ როლს დენის დამცავებში. ე.წ. "ზვავის" დიოდები მიწაზე მავთულხლართამდე მიდის, მაგრამ ისინი არ უშვებენ რეგულარულ დენადობას ერთმხრივი მიმართულების გამო. საკმარისად მაღალი ძაბვის დროს დიოდი ძაბვას გაუშვებს. როდესაც ძაბვა საოპერაციო დონეზე ბევრად აღემატება, ზვავი დიოდი იხსნება და ზედმეტ ძაბვას უშვებს მიწის მავთულის გავლით.